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 前段時(shí)間，中國電信發(fā)布了一個(gè)叫做“ 量子安全通話 ”的業(yè)務(wù)。

看到新聞的時(shí)候【主語】都驚了，腦海里立刻就想到了

量子波動(dòng)速讀▼

量子手鏈▼

量子能量棒▼

當(dāng)然還有《 三體 》里神奇的量子糾纏通訊!

4 光年以外的三體星人通過這個(gè)技術(shù)，可以 0 延遲的速度事實(shí)監(jiān)視地球人的一舉一動(dòng)。

除了三體虛構(gòu)的劇情外，仿佛所有跟量子沾上邊的東西都多少沾點(diǎn) NT。

所以這個(gè)聽起來帶點(diǎn)玄幻的“ 量子密話 ”到底是個(gè)什么東西呢?

據(jù)中國電信的說法，他們號(hào)稱如果需要辦理這項(xiàng)業(yè)務(wù)，就需要更換一張被預(yù)充了量子安全密鑰的 SIM 卡，在使用專門的量子通話 App ，就可以以這種“ 換卡不換號(hào) ”的方式進(jìn)行量子通話了。

其實(shí)這個(gè)量子通話與《 三體 》里的“ 量子糾纏通訊 ”沒有半毛錢關(guān)系，和我們常聽見的“ 量子計(jì)算 ”還有奇奇怪怪的“ 量子能量 ”也搭不上邊。

中國電信發(fā)布的量子通話業(yè)務(wù)，核心就在于利用量子的特性來給通話加密。

通訊的安全程度很大程度上是由加密方式?jīng)Q定的。

而密鑰就像是一把鑰匙，這把鑰匙越復(fù)雜越高級(jí)，破解鎖的難度就越大，加密方式也就越安全。

那么啥是密鑰呢?舉個(gè)例子，托尼給小辣椒發(fā)了一串 “ i n 55iw ! ”，小辣椒一臉懵逼。這時(shí)候路過的差評(píng)君告訴她：“ 你把這串東西倒過來讀。”

小辣椒一看，哦!原來是 “ i miss u!” ，然后把托尼打了一頓。

在這個(gè)過程中，“ 倒過來讀 ” 就是這一串神秘代碼的密鑰。

從報(bào)道中我們可以看到，量子安全通話業(yè)務(wù)的特殊之處就在于結(jié)合了用量子信息技術(shù)制備的量子密鑰。

我們還得來了解一下量子。

量子屬于一種微觀的物理概念。現(xiàn)代物理中，一個(gè)物理量如果存在最小不可分割的基本單位，則這個(gè)物理量是量子化的，并把最小單位稱為量子。

要知道，“ 量子 ”有許多特別的特性，其中包括：量子測(cè)不準(zhǔn)、量子不可克隆、量子不可區(qū)分等等。

利用量子的這些特性制備密鑰，就可以實(shí)現(xiàn)通信間“ 量子級(jí) ”的加密了。

目前可以用來制備量子密鑰的量子信息技術(shù)主要包括QKD(Quantum Key Distribution，量子密鑰分配技術(shù))和QRNG(Quantum Random Number Generation，量子隨機(jī)數(shù)技術(shù) )。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，把整段信息都通過量子來傳輸還是很難的，性價(jià)比也不高。

而使用量子的方式來配鑰匙就相對(duì)簡(jiǎn)單多了，這樣雙方就可以用這種“ 曲線救國 ”的形式完成“ 量子通信 ”。

所以無論是 QKD 系統(tǒng)，還是 QRNG 系統(tǒng)，都是用的這種方式來制備密鑰，達(dá)到量子安全通信的效果。

以 QKD 系統(tǒng)為例，開始表演!( 以下內(nèi)容如果懶得看，可以跳到講人話版本 )

首先，小明用一把叫做“ 測(cè)量基 ”的，隨機(jī)的 “ 尺子 ”制造一串隨機(jī)的量子信息，并從電信公司的量子信道發(fā)送給小張。

因?yàn)樾∶靼l(fā)送的這串量子信息是隨機(jī)的，所以小張并不知道小明發(fā)送的這段量子信息具體是什么。

于是小張就隨機(jī)使用另外一把“ 尺子 ”對(duì)這串看不懂的數(shù)據(jù)進(jìn)行“ 測(cè)量 ”。

不過這有點(diǎn)像生物里學(xué)的“ 堿基配對(duì) ”，因?yàn)槌咦雍蛿?shù)據(jù)都是隨機(jī)的，所以只有“ 剛好合適 ”的尺子使用“ 剛好合適 ”的刻度測(cè)量到“ 剛好合適 ”的數(shù)據(jù)，才能得到“ 正確的結(jié)果 ”。

如果同一個(gè)位置兩把“ 尺子 ”的刻度不一樣，那這個(gè)位置的答案就是錯(cuò)的。

小明：康康你的(尺子?

小張：得嘞。

接著，小張通過電信公司的普通信道告訴小明，他的尺子長啥樣。

小明接收到小張發(fā)過來的尺子之后，就拿來和自己的尺子做比對(duì)，然后通過普通信道告訴小張尺子上的哪些刻度是對(duì)的。

小張通過小明發(fā)來的信息，把尺子上的錯(cuò)誤刻度部分刪掉，再把尺子上剩下來那些正確的測(cè)量結(jié)果告訴小明。最后，小明確認(rèn)小張的測(cè)量結(jié)果的正確性。

如果測(cè)量結(jié)果是正確，小明就剔除一部分量子信息，把剩下來的量子信息轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制串作為密鑰，并且發(fā)送確認(rèn)信息給小張。

小張收到后，剔除同樣的量子信息，剩下的二進(jìn)制串就和小張的密鑰對(duì)上了。

而如果測(cè)量結(jié)果對(duì)不上，說明量子信道里可能存在竊聽。

這是因?yàn)槿绻型居腥似髨D竊聽，拿了尺子去胡亂地量，會(huì)使光量子的偏振態(tài)發(fā)生改變。

QKD：有人竊聽?死到普!

系統(tǒng)就會(huì)終止通信。所以量子密鑰的加密通訊對(duì)竊聽有較強(qiáng)的敏感性。

說了一大堆，沒看懂也沒關(guān)系，總而言之，通過這么幾次來回比對(duì)，利用量子的物理特性，最終小明和小張，也就是發(fā)送方和接收方都搞到了只有他們兩才有的密鑰。

接下來是人話：打個(gè)比方，如果通信內(nèi)容是一封信，那么對(duì)于通信內(nèi)容的加密就是把這封信鎖到盒子里。如果沒有鑰匙，隔壁老王就沒法看到信了。

所以加密中最關(guān)鍵的就是保證那把開鎖的鑰匙只有小明和小張有，任何第三人都不能偷到。

而量子加密的方法，就是利用量子力學(xué)的特性，通過一系列復(fù)雜的方法把那把鑰匙極其安全地傳送到小張手里。

更有意思的是，如果隔壁老王在傳送途中想要強(qiáng)行打開箱子，那這個(gè)箱子就會(huì)立刻自動(dòng)銷毀。

老王：???

這樣，二者加密通信之間密鑰就產(chǎn)生了。這個(gè)密鑰是通過上述一系列的特殊手段產(chǎn)生的，因此具有比一般通話更強(qiáng)的加密屬性以及更困難的解密難度。

其所采用的量子加密方法不可能用數(shù)學(xué)方法破解，更是讓竊聽難上加難。

老王：我太難了!

目前，量子信道的建設(shè)需要依托光纖網(wǎng)絡(luò)。而中國電信手握的光纖寬帶資源，自然也就使其具備量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)所需的光纖資源。

那是不是使用了電信的量子密話服務(wù)，通話就徹底安全了呢?

那倒也不是。因?yàn)槟壳皝砜?，量子通道只存在于小明和小張所連接到的兩個(gè)基站之間，而手機(jī)和基站之間的通信仍然是傳統(tǒng)的普通通信信道，所以仍然存在泄密的可能。

無論是偽基站，還是釣魚 WIFI ，現(xiàn)在的通信竊聽往往發(fā)生在終端到基站之間，而當(dāng)前的量子加密通信只能保障基站與基站之間段的通信安全。

啊這。。。這么看來，通信安全的推廣和普及仍有很大的發(fā)展空間，還有很長的一段路要走。

而且!!對(duì)于 QKD 加密方式來說，它還有一個(gè)比較明顯的弱點(diǎn)。前面我們說到，只要有人在量子信道竊聽，QKD 系統(tǒng)就會(huì)立刻發(fā)現(xiàn)并終止通信。

那隔壁老王心想：得不到就毀掉!雖然我竊聽不到你們的通信內(nèi)容，但既然我只要一竊聽你們就斷線，那我干脆一直竊聽么不就好了，我看你們還怎么打電話呢科科。

這也就是 QKD 的弱點(diǎn)：非常害怕 DDos 攻擊。

而且，“ 量子密話 ”線路的接通還要求接打雙方都要辦理這項(xiàng)業(yè)務(wù)并且符合相關(guān)條件，所以實(shí)用性可能也因此存疑。【 主語 】覺得，可能這個(gè)業(yè)務(wù)更適合政企軍商等一些有著較強(qiáng)通信安全需求的對(duì)象吧!

但這并不意味著我們個(gè)人用戶就不需要更強(qiáng)大的通信安全了。

在 2G 、3G 時(shí)代，我們辦理金融業(yè)務(wù)之類的比較重要的事情，都要去銀行等一些安全等級(jí)比較高的專門機(jī)構(gòu)。

而在 4G 、 5G 時(shí)代，人們已經(jīng)把越來越多的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到【 手機(jī) 】等便攜式終端上了，而這些便攜式終端的安全性往往遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的專業(yè)機(jī)構(gòu);

個(gè)人用戶被竊聽的危害可能看起來并不算重大，但近幾年來，已經(jīng)有越來越多全球性大規(guī)模信息泄露事件發(fā)生，隨之而來的是暗網(wǎng)上各種泄露信息包的倒賣……

而每有這類事件發(fā)生，都讓我們對(duì)個(gè)人信息安全產(chǎn)生了疑慮。

這樣一想，個(gè)人對(duì)通信安全的需求的確不可忽視。

所以不得不說，此類業(yè)務(wù)的推出，的確是保護(hù)通信安全路途中的一次重大的進(jìn)步。

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